一般城市住宅室內(nèi)環(huán)境中甲醛和TVOC檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用研究

＊季凱 劉夢(mèng)迪 姜振軍 黃浩峰

（南京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院 江蘇 210019）

引言

近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)家居美觀和舒適性的要求也逐步提高。但是，各種新型建筑裝修材料的使用以及裝飾裝修的復(fù)雜化使得室內(nèi)環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重，室內(nèi)環(huán)境污染對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害甚至死亡的事例時(shí)有發(fā)生[1-2]。通常情況下，人們每天有2/3的時(shí)間是在室內(nèi)度過，老人和小孩待在室內(nèi)的時(shí)間更長(zhǎng)，室內(nèi)環(huán)境的好壞直接關(guān)系到人的身體健康[3-4]。因此在建筑工程完工且裝飾裝修完成后，對(duì)室內(nèi)家居環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)已成為大多數(shù)人的必然選擇。對(duì)于一般城市住宅，甲醛和總揮發(fā)性有機(jī)物（TVOC）是室內(nèi)最常見的污染物，在進(jìn)行甲醛和TVOC的檢測(cè)時(shí)，選擇什么標(biāo)準(zhǔn)作為檢測(cè)依據(jù)同樣成為人們當(dāng)下關(guān)注的熱點(diǎn)。

2020年以前，室內(nèi)環(huán)境中污染物的檢測(cè)有兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，分別是GB 50325-2010（2013年版）《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》和GB/T 18883-2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[5-6]。GB 50325-2010（2013年版）由住建部頒布，為國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，適用于新建、改建和裝修后的建筑工程質(zhì)量驗(yàn)收，包括從勘察設(shè)計(jì)開始到工程質(zhì)量驗(yàn)收的全過程。GB/T 18883-2002由衛(wèi)生部頒布，為國(guó)家推薦性標(biāo)準(zhǔn)，適用于住宅和辦公建筑物內(nèi)部的室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)。新裝修房屋在進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)時(shí)，對(duì)于兩套標(biāo)準(zhǔn)的選擇和使用，一直都存在疑義。2020年，新版GB 50325-2020《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制標(biāo)準(zhǔn)》發(fā)布，替代原有的GB 50325-2010（2013年版）版，新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)部分修訂較多，對(duì)于檢測(cè)工作的開展，以及標(biāo)準(zhǔn)的選擇又提出了新的 挑戰(zhàn)[7]。

1.新舊GB 50325標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比研究

(1)檢測(cè)項(xiàng)目

針對(duì)室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)部分，GB 50325-2010（2013年版）規(guī)定強(qiáng)制檢測(cè)的污染物一共有5種，包括：甲醛、苯、TVOC、 氨、氡。新標(biāo)準(zhǔn)修訂后，在5種污染物的基礎(chǔ)上增加了甲苯和二甲苯，甲苯和二甲苯均屬于苯系物，主要來源于裝修裝飾中使用的油漆、涂料、溶劑等，甲苯和二甲苯被世界衛(wèi)生組織列入3類致癌物清單[8]。

(2)污染物濃度限值

新舊標(biāo)準(zhǔn)體系中，住宅均屬于Ⅰ類民用建筑。GB 50325- 2020對(duì)于Ⅰ類民用建筑中污染物的濃度限制要求比GB 50325- 2010（2013年版）更嚴(yán)格。由表1可以看到除了新增的甲苯、二甲苯以外，新標(biāo)準(zhǔn)中甲醛、苯、TVOC、氨、氡等污染物的限值要求相對(duì)舊版規(guī)范均有了顯著提升。

表1 新舊標(biāo)準(zhǔn)對(duì)Ⅰ類民用建筑工程污染物限值要求對(duì)比

續(xù)表

(3)采樣要求

標(biāo)準(zhǔn)GB 50325-2010（2013年版）規(guī)定，工程驗(yàn)收時(shí)，室內(nèi)空氣中氡、甲醛、氨、苯、TVOC的抽檢量不得少于房間總數(shù)的5%，每個(gè)單體建筑不得少于3間，當(dāng)房間總數(shù)少于3間時(shí)，應(yīng)全數(shù)檢測(cè)。而在GB 50325-2020中，在對(duì)普通建筑物保持原有抽樣比例的同時(shí)，對(duì)于全社會(huì)高度關(guān)注的幼兒園、學(xué)校教室、學(xué)生宿舍、老年人照料房屋設(shè)施的室內(nèi)裝飾裝修驗(yàn)收，室內(nèi)空氣中氡、甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯、TVOC的抽檢量不得少于房間總數(shù)的50%，且不得少于20間。當(dāng)房間總數(shù)不大于20間時(shí)，應(yīng)全數(shù)檢測(cè)。新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于全社會(huì)高度關(guān)注的建筑，其抽檢比例要求相對(duì)于舊版規(guī)范有了很大的提升。

在采樣選點(diǎn)時(shí)，對(duì)于使用面積在1000m2以下的房間，新舊標(biāo)準(zhǔn)要求一致。GB 50325-2010（2013年版）規(guī)定，當(dāng)房間使用面積在1000-3000m2之間，采樣點(diǎn)數(shù)應(yīng)不少于6，對(duì)于使用面積在3000m2以上的，每增加1000m2采樣點(diǎn)數(shù)增加不少于3。而GB 50325-2020規(guī)定，對(duì)于房間使用面積大于1000m2的部分，每增加1000m2點(diǎn)數(shù)增加1?？梢钥吹叫聵?biāo)準(zhǔn)對(duì)于采樣點(diǎn)數(shù)的設(shè)置要求相對(duì)于舊版規(guī)范更寬松。

(4)檢測(cè)方法

GB 50325-2010（2013年版）中甲醛檢測(cè)采用酚試劑分光光度法，GB 50325-2020中甲醛檢測(cè)明確采用AHMT分光光度法，檢測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性得到了提升。舊版規(guī)范中并未明確氡的具體檢測(cè)方法，而新標(biāo)準(zhǔn)中增加了4種空氣中檢測(cè)氡濃度的推薦方法。針對(duì)苯系物及揮發(fā)性有機(jī)化合物（TVOC）的采樣，除原有的活性炭吸附管和Tenax-TA吸附管外，新標(biāo)準(zhǔn)還增加了T-C復(fù)合吸附管取樣檢測(cè)方法。檢測(cè)TVOC時(shí)所用的標(biāo)準(zhǔn)溶液或標(biāo)準(zhǔn)氣體，其成分要求也由舊版規(guī)范的9種化合物變成新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的16種化合物。新標(biāo)準(zhǔn)完善并細(xì)化了室內(nèi)空氣污染物取樣及測(cè)試要求，對(duì)測(cè)試儀器和測(cè)試人員的能力和水平的要求進(jìn)一步加強(qiáng)。

我們從檢測(cè)范圍、污染物濃度限值、采樣要求、檢測(cè)方法等幾個(gè)方面對(duì)新舊標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)果顯示GB 50325-2020無論是污染物的檢測(cè)范圍還是污染物濃度的限值要求，均較GB 50325-2010（2013年版）有了很大提升，對(duì)于采樣要求以及檢測(cè)方法的設(shè)定，新標(biāo)準(zhǔn)也更為嚴(yán)格。新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，體現(xiàn)國(guó)家對(duì)室內(nèi)空氣污染危害管理的重視，對(duì)于室內(nèi)裝修行業(yè)也會(huì)起到相應(yīng)的規(guī)范作用。但是與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18883-2002相比，GB 50325-2020是否更適合一般城市住宅的室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)呢，為此我們做了進(jìn)一步研究[9]。

2.GB 50325-2020與GB/T 18883-2002的對(duì)比研究

(1)適用范圍

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，GB/T 18883-2002適用于住宅及辦公建筑物，其它室內(nèi)環(huán)境可參照?qǐng)?zhí)行。而GB 50325-2020適用于新建、擴(kuò)建和改建的民用建筑工程?？梢奊B/T 18883-2002的適用范圍更廣，而GB 50325-2020的針對(duì)性更強(qiáng)。

(2)檢測(cè)項(xiàng)目

對(duì)于室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)，GB 50325-2020共涉及甲醛、苯、 甲苯、二甲苯、TVOC、氨、氡等7種室內(nèi)污染物。而GB/T 18883-2002關(guān)注的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)包括物理性、化學(xué)性、生物性、放射性等共涉及19個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目，除了GB 50325-2020明確的7種污染物外，還包括溫度、相對(duì)濕度、空氣流速、新風(fēng)量、二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳、一氧化碳、臭氧、苯并[a]芘、可吸入顆粒PM10、菌落總數(shù)，基本涵蓋了室內(nèi)所有污染物種類?？梢钥吹?，GB/T 18883-2002關(guān)注的污染物種類更多、范圍更廣[10]。

(3)采樣要求與污染物濃度限值

我們主要分析的是普通住宅，GB 50325-2020中根據(jù)建筑用途將民用建筑分別劃為Ⅰ類民用建筑和Ⅱ類民用建筑，住宅屬于Ⅰ類民用建筑，而在GB/T 18883-2002中未做區(qū)分。依據(jù)GB 50325-2020進(jìn)行檢測(cè)時(shí)有兩種情況，采用自然通風(fēng)的民用建筑工程需在檢測(cè)前密閉門窗1h（氡濃度檢測(cè)需在門窗關(guān)閉24h后進(jìn)行），而采用集中空調(diào)的民用建筑工程應(yīng)在空調(diào)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下進(jìn)行。而對(duì)于GB/T 18883-2002，在采用篩選法進(jìn)行測(cè)試時(shí)，采樣前需關(guān)閉門窗12h[10]。針對(duì)2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)共同關(guān)注的7種污染物，2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)污染物濃度的限值要求也不相同。如表2所示，可以看到除了二甲苯以外，GB 50325-2020對(duì)于污染物濃度的限值要求更高，但考慮到2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的采樣封閉時(shí)間各不相同，因此還需要逐一分析。

表2 GB 50325-2020和GB/T 18883-2002污染物限值比較

3.甲醛、TVOC檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的選擇

(1)甲醛、TVOC的釋放規(guī)律研究

我們知道，進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)時(shí)，污染物濃度和采樣要求密切相關(guān)?？紤]到GB 50325-2020和GB/T 18883-2002的采樣要求和污染物濃度限值均不相同，為了進(jìn)一步明確哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在污染物檢測(cè)上更為嚴(yán)格，我們對(duì)普通住宅房間內(nèi)甲醛、TVOC的釋放規(guī)律進(jìn)行了研究。

①試驗(yàn)條件

選取某新裝修住宅的臥室作為研究對(duì)象，住宅位置遠(yuǎn)離街道，確保室外污染物本底濃度處于較低值。測(cè)試時(shí)間為6月初，晝夜溫差不大，房屋裝修完2個(gè)月，室內(nèi)污染物釋放規(guī)律基本趨于穩(wěn)定。臥室內(nèi)尺寸：4.5m×4.4m×2.6m，有效容積51.48m3，室內(nèi)有部分家具，保持無人入住狀態(tài)，確保無其它污染因素干擾。測(cè)試前將住宅所有門窗打開，通風(fēng)3天，以去除室內(nèi)殘留的污染物。為了避免溫度變化的影響，提前5h打開住宅內(nèi)所有壁掛式空調(diào)，將室內(nèi)溫度設(shè)置為27℃，取4個(gè)溫度計(jì)呈交叉對(duì)角線放置在臥室內(nèi)，實(shí)時(shí)觀察室內(nèi)溫度變化[11-12]。待室內(nèi)溫度處于穩(wěn)定狀態(tài)后關(guān)閉門窗，穩(wěn)定5min后開始計(jì)時(shí)。測(cè)試時(shí)間從上午9點(diǎn)開始至第二日9點(diǎn)結(jié)束，共計(jì)24h，測(cè)試時(shí)按時(shí)間點(diǎn)采集室內(nèi)甲醛和TVOC樣品進(jìn)行檢測(cè)，通過甲醛和TVOC的濃度變化情況來判斷甲醛和TVOC的釋放規(guī)律[13-15]。

②甲醛的釋放規(guī)律

試驗(yàn)在門窗關(guān)閉并開始計(jì)時(shí)后正式開始，分別選取0h、 1h、2h、4h、8h、12h、18h、24h作為采樣時(shí)間節(jié)點(diǎn)，甲醛的采樣檢測(cè)依據(jù)GB/T 18204.2-2014 《公共場(chǎng)所衛(wèi)生檢驗(yàn)方法 2部分：化學(xué)污染物》中的AHMT分光光度法進(jìn)行。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，溫度一直穩(wěn)定在26℃到28℃之間。

從圖1可以看到，隨著房間封閉時(shí)間延長(zhǎng)，室內(nèi)甲醛濃度開始顯著增長(zhǎng)，尤其是0～4h之間增長(zhǎng)速率最快，在封閉4h以后甲醛濃度增長(zhǎng)速率逐漸放慢并在封閉12h以后逐漸趨于平緩[16]。我們?cè)賮砭唧w分析一下0～4h之間甲醛濃度的增長(zhǎng)過程，試驗(yàn)開始時(shí)，甲醛本底濃度為0.01mg/m3。在封閉1h后甲醛濃度為0.03mg/m3，1h內(nèi)增長(zhǎng)了0.02mg/m3。從1h到2h，甲醛濃度增長(zhǎng)到0.06mg/m3，1h內(nèi)增長(zhǎng)了0.03mg/m3。從2h到4h，甲醛濃度增長(zhǎng)到0.114mg/m3，2h內(nèi)增長(zhǎng)了0.54mg/m3，由此可見甲醛污染物釋放速率最快的階段并不在門窗剛剛封閉的1h內(nèi)，而在1～2h之間的階段[1]。我們結(jié)合表2中GB 50325-2020和GB/T 18883-2002對(duì)甲醛污染物的限值要求，可以看到，封閉1h后甲醛污染物的濃度為0.03mg/m3，滿足GB 50325-2020中甲醛濃度≤0.07mg/m3的要求。然而當(dāng)封閉時(shí)間達(dá)到12h后，甲醛濃度為0.134mg/m3，明顯超出了GB/T 18883-2002中甲醛濃度≤0.10mg/m3的規(guī)定。由此可見，作為室內(nèi)甲醛的檢測(cè)和判定標(biāo)準(zhǔn)，GB/T 18883-2002比GB 50325-2020更為嚴(yán)格。

圖1 甲醛濃度隨房間封閉時(shí)間的變化規(guī)律

③TVOC的釋放規(guī)律

在對(duì)甲醛進(jìn)行采樣檢測(cè)時(shí)，我們同時(shí)采集了TVOC的樣本。同樣選取0h、1h、2h、4h、8h、12h、18h、24h作為采樣時(shí)間節(jié)點(diǎn)，TVOC的采樣檢測(cè)依據(jù)GB 50325-2020附錄E和GB/T 18883-2002附錄C規(guī)定的熱脫附-氣相色譜法進(jìn)行。圖2結(jié)果顯示，隨著封閉時(shí)間延長(zhǎng)，室內(nèi)TVOC濃度開始逐漸增長(zhǎng)，0～4h內(nèi)增長(zhǎng)速率最快，4h以后TVOC濃度增長(zhǎng)速率逐漸放緩[17-18]。仔細(xì)觀察TVOC濃度變化曲線可以明顯看到，TVOC釋放速率最快的階段在剛剛封閉的1h內(nèi)。結(jié)合表2中GB 50325-2020和GB/T 18883-2002對(duì)TVOC的限值要求，可以看到，封閉1h后TVOC的濃度為0.37mg/m3，滿足GB 50325-2020中≤0.45mg/m3的要求。當(dāng)封閉時(shí)間達(dá)到12h后，TVOC濃度為1.08mg/m3，超出了GB/T 18883-2002中≤0.60mg/m3的規(guī)定。由此可見，作為室內(nèi)TVOC的檢測(cè)和判定標(biāo)準(zhǔn)，GB/T 18883-2002同樣比GB 50325-2020更為嚴(yán)格。

圖2 TVOC濃度隨房間封閉時(shí)間的變化規(guī)律

(2)人們?nèi)粘Ｉ盍?xí)慣的影響

通過上一節(jié)的研究分析，我們知道作為室內(nèi)甲醛、TVOC污染物的檢測(cè)和判定標(biāo)準(zhǔn)，GB/T 18883-2002比GB 50325-2020更為嚴(yán)格。下面我們進(jìn)一步分析GB/T 18883-2002和GB 50325-2020哪一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)要求更貼合人們的生活習(xí)慣。一般情況下，大部分人接近90%的時(shí)間都在室內(nèi)度過，尤其是在是冬夏兩季，在緊閉門窗開空調(diào)的習(xí)慣下，人們每天待在室內(nèi)的時(shí)間肯定遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過室外[3]。根據(jù)GB 50325-2020要求，自然通風(fēng)的民用建筑需在檢測(cè)前密閉門窗1h。事實(shí)上，如果僅僅按照“1h”的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)來檢測(cè)室內(nèi)空氣質(zhì)量，不僅不符合人們的日常生活習(xí)慣，還極有可能導(dǎo)致居住者對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量誤判，受到空氣中有害物質(zhì)的侵害仍不自知。因此我們得到結(jié)論，GB/T 18883-2002的“12h”封閉要求更貼合人們的日常生活習(xí)慣。

4.結(jié)論

我們首先對(duì)GB 50325新舊標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析研究，結(jié)果顯示新標(biāo)準(zhǔn)GB 50325-2020從檢測(cè)范圍、污染物濃度限值、采樣要求以及檢測(cè)方法上均較GB 50325-2010（2013年版）有了顯著提升。隨后我們從標(biāo)準(zhǔn)適用領(lǐng)域、檢測(cè)范圍、采樣要求與污染物濃度限值等方面對(duì)GB 50325-2020與GB/T 18883-2002進(jìn)行了對(duì)比，通過實(shí)驗(yàn)研究了一般城市住宅室內(nèi)環(huán)境下甲醛與TVOC的釋放規(guī)律，結(jié)合GB 50325-2020和GB/T 18883-2002對(duì)甲醛、TVOC的采樣和判定要求，得出結(jié)論：作為室內(nèi)甲醛、TVOC污染物的檢測(cè)和判定標(biāo)準(zhǔn)，GB/T 18883-2002比GB 50325-2020更為嚴(yán)格。最后，我們進(jìn)一步分析了城市環(huán)境下人們的生活習(xí)慣，得出GB/T 18883-2002的“12h”封閉要求更貼合人們?nèi)粘Ｉ盍?xí)慣。